Lưu lượng kế điện từ

Đo lưu lượng kế điện từ 1 vai trò rất quan yếu trong những màng lưới vận tải chất lưu (tỉ dụ như ống dẫn khí, dẫn dầu) và trong mọi thiết bị công nghiệp mà cần khống chế lượng chất lưu tham dự vào những quá trình như ở động cơ đốt trong, lò phản ứng hoá học…

Hình 1. Vận tốc chất lưu làm thay đổi từ trường tĩnh và gây nên một điện thế tỷ lệ trên các điện cực.

Trong khoảng khi phát minh ra lưu lượng kế tuabin theo kiểu Woltman vào những năm 1970, các chuyên gia tự động hoá đều nao nức chờ mong 1 máy đo lưu lượng cho tất cả các áp dụng khác nữa. Nhưng đáng tiếc là dù chúng ta đã sở hữu hẳn 12 công nghệ đo lưu luợng khác nhau nhưng không 1 kỹ thuật nào cho phép áp dụng được vào mọi ứng dụng. 1 trong những cách thức được sử dụng đa dạng nhất trong hầu hết những vận dụng, trên tất cả các lĩnh vực công nghiệp và mang độ chính xác cao hơn cả cách đo áp suất vi sai, đấy chính là lưu lượng kế điện từ. Theo những nghiên cứu của Jesse Youder thì lưu lượng kế chiếm 4,7 tỷ USD doanh số nhưng lưu lượng kế điện trong khoảng mới chỉ chiếm khoảng 20% trong số đấy. Hiện sở hữu rất nhiều lưu lượng kế điện trong khoảng được cung ứng hằng năm. vật dụng này được sử dụng trong phần nhiều những công đoạn công nghiệp: nước, nước thải, và các mỏ khoáng chất, thực phẩm và dược phẩm. đồ vật này được ngoài mặt trong các hệ thống xử lý gần như đa số những nước với duyên do hoá chất và bùn than; có khả năng chống hao mòn, trầy xước và thậm chí cả khiến cho sạch bề mặt bên trong trục đường ống (mẫu mã dành cho những ứng dụng vệ sinh dịch tễ). Lưu lượng kế điện trong khoảng được sử dụng nhiều nhất bởi vì kích thước máy đo mang thể đổi thay độ lớn tuỳ theo yêu cầu vận dụng. tổ chức Zuider Zee tại Hà Lan là nơi trước dùng khoa học này cho những cống thoát nước trong các năm 1950. Thường thì nhà cung cấp cho ra lò những sản phẩm có kích thước trong khoảng 12mm đến 914mm. một số hãng khác mang thể phân phối có các kích thước lên tới 3.048mm. Việc tăng hay giảm kích thước ống như thế sở hữu liên quan trực tiếp đến kỹ thuật.

Nguyên lý hoạt động

Năm 1831, Michael Faraday đã tậu ra định luật cảm ứng điện từ mà sau này được đặt tên luôn là Faraday. Trong một máy đo lưu lượng điện từ thì cuộn dây được đặt song song có loại chảy và ở góc bên phải bên trong ống dẫn với đặt một loạt những điện cực, tạo ra 1 trường từ tĩnh. những tuyến đường ống dẫn phải là vật liệu ko từ tính, mặt bên trong ống được phủ chất bí quyết điện. lúc chất lưu chảy qua thì một hiệu điện thế nhỏ xuất hiện trên các điện cực. Hiệu điện thế này tỷ lệ có độ lệch của trong khoảng trường. các lưu lượng kế điện từ tiên tiến hoạt động dựa trên trường một chiều DC chuyển đổi được sở hữu nguyên tắc ko gây ra tiếng ồn (sở hữu thể trong khoảng RFI, EMI và tiếng ồn điện thực thụ trong lúc đo lưu lượng chất lưu). Nó hoạt động theo chế độ tắt từ trường, đo điện thế lưu lại trên những điện cực; sau đó là bật lại trong khoảng trường và trừ trị giá điện thế lúc bật và khi tắt cho nhau. Cơ chế này được thực hành vài lần trong 1 giây cho phép cái trừ hiện tượng trôi, lệch điểm ko. Điều này có tức là điện thế cảm ứng trên những điện cực là tỷ lệ trực tiếp sở hữu vận tốc nhàng nhàng trong tuyến phố ống; phương pháp khiến này chính xác hơn đầy đủ những bí quyết đo véc tơ vận tốc tức thời khác. Lưu lượng kế điện từ đo vận tốc có độ xác thực đáng nhắc, tiếp cận được có độ chính xác của những vật dụng đo vị trí. Chúng thường được dùng khi áp dụng đo lưu lượng từ thời kì khá dài. Độ xác thực của lưu lượng kế điện từ là 0.5% của trị giá đo (trong khoảng từ 0.1 tới 10m/s). 1 số nhà sản xuất cho biết rằng vẫn có thể đạt được độ chính xác đến 0.1%. tiêu dùng lưu lượng kế điện từ Lưu lượng kế điện trong khoảng sở hữu dải vận dụng rộng to mà mang thể đề cập rằng thật dễ để nói về các nơi mà lưu lượng kế điện trong khoảng ko hoạt động được hơn là phải ngồi liệt kê đầy đủ những áp dụng của trang bị này.

Lưu lượng kế điện từ sẽ ko hoạt động phải chăng khi những tuyến đường ống ko phải là đầy chất lưu (ngoại trừ một số ngoại hình đặc biệt riêng cho vận dụng này). nếu như ống ko đầy nước sẽ gây nên lỗi đáng nói. 1 trong những ví dụ rộng rãi nhất về việc tiêu dùng lưu lượng kế điện từ ko đúng là lưu chất chảy dọc theo vectơ trọng trường ra không khí trong 1 bể nước. một hiện tượng rất hay xảy ra nữa là loại chảy rất chậm, ống dẫn không đầy nước và kết quả thu được từ lưu lượng kế điện trong khoảng sẽ sai. đôi khi để giảm hiện tượng này thì với thể ngoài mặt ống hình chữ U nhằm đảm bảo nước trong ống luôn đầy. Lưu lượng kế điện từ sẽ ko hoạt động thấp khi các ống dẫn đầy khí gas hoặc ko khí. Lí do là làm cho thay đổi việc tính thể tích tuyến phố ống và đổi thay thể tích luồng đi qua đồ vật đo. Lưu lượng kế điện từ sẽ không khiến việc thấp giả dụ dòng chảy khởi đầu và giới hạn liên tiếp vì mang 1 thời gian trễ giữa khi dòng chảy bắt đầu và vận tốc chỉ thị của trang bị đo. Điều này sở hữu tức thị lưu lượng kế điện từ không làm cho việc thấp trong điều kiện hoạt động lặp đi lặp lại liên tiếp trong thời kì ngắn. Trên thực tiễn vẫn mang những trường hợp ngoại lệ của 1 số ứng dụng đặc thù sẽ được mẫu mã để mang thể có đáp ứng rất nhanh. Lưu lượng kế điện trong khoảng không cho được thông báo về khối lượng lưu chất chảy qua nhưng lúc được hài hòa với đồ vật đo mật độ thì sở hữu thể phân phối thông báo mang độ chính xác cao. Việc kết hợp sẽ tốt nếu như kích thước của ống dẫn cỡ 300mm. những áp dụng kiểu này hơi rộng rãi trong công nghiệp khai thác hay nạo vét sông, bến cảng. quan trọng nhất là lưu lượng kế điện từ sẽ ko làm cho việc được nếu như lưu chất với trong khoảng tính hoặc phải đo lưu lượng khí gas. Độ dẫn tính tối thiểu của lưu chất cho phép là 5μS (microSiemens). thực tiễn cho thấy sẽ ko phải chăng nếu tiêu dùng lưu lượng kế điện trong khoảng để đo vận tốc của lưu chất mang độ dẫn làng nhàng rẻ. Lý do là vì điện trở trong của cảm biến phải nhỏ hơn đa số so với điện trở vào của vật dụng đo. rốt cục, lưu lượng kế điện từ cũng sẽ hoạt động ko rẻ ví như lưu chất có độ dẫn rất cao (nước muối hay nước biển). có những vận dụng đặc trưng trên thì cũng cần với những ngoại hình thích hợp.

Sử dụng lưu lượng kế điện trong khoảng sở hữu một số lề luật đơn giản để sử dụng lưu lượng kế điện trong khoảng mà theo ấy nếu như bạn làm cho theo sẽ đạt hiệu quả tiêu dùng cao. Lắp ống dẫn thẳng Lưu lượng kế điện từ cần chạy ống dẫn thẳng ít hơn tất cả những lưu lượng kế điện từ khác, thường là 3.D theo hướng ngược chiều của mặt phẳng điện cực và 0.D theo hướng thuận chiều. tuy nhiên, với những trường hợp khi đi ống dẫn với càng rộng rãi đoạn thẳng càng thấp, tỉ dụ như hiện tượng xoáy sở hữu thể sinh ra trong ống dẫn dài hàng trăm D khi gặp 1 lỗi rẽ ba chiều. những lỗi kiểu này mang thể gây sai trầm trọng cho kết quả đo, đôi khi lên đến 40% của giá trị đo. Gắn lưu lượng kế điện trong khoảng theo phương thẳng đứng 1 trong những phương pháp để đảm bảo người dùng lắp đặt xác thực cho đồng hồ đo ấy là lắp đặt lưu lượng kế điện trong khoảng sao cho dòng chảy qua là theo chiều dọc. Việc này hữu dụng để giảm thiểu hiện tượng xoáy và cũng sở hữu thể giúp khiến cho giảm hiện tượng không khí tràn vào. Chọn dải đo hợp lý mặc dầu 1 lưu lượng kế điện trong khoảng sẽ hoạt động trên một dải khoảng từ 0.09 đến 10m/s nhưng thấp nhất là không để đồ vật hoạt động ở điều kiện đo véc tơ vận tốc tức thời cực đại hay cực tiểu. Trong 1 số áp dụng sở hữu chất rắn trong ống dẫn sẽ sở hữu thể bị kết tảng bên trong ống, thậm chí trên cả những điện cực. nếu bị kết tảng xảy ra trong ống dẫn thì việc tính thể tích chất lưu truyền qua sẽ sai và nếu kết tảng trên điện cực thì ko chỉ kết quả sẽ sai mà còn với thể gây hỏng thiết bị. Điều kiện thấp nhất cho lưu lượng kế điện trong khoảng là hoạt động ở 60% giá trị cực đại đo được. Tiếp đất cho đồ vật Lưu ý rằng những đoạn trong ống của lưu lượng kế điện từ phải là không dẫn điện để đảm bảo mạch hoạt động chuẩn xác. bởi vậy lúc lắp đặt lưu lượng kế điện trong khoảng thì việc tiếp đất là chẳng thể qua bỏ qua. Nhiệt độ và áp suất Lưu lượng kế điện trong khoảng được thiết kế để vừa khiến việc tại nhiệt độ và sức ép vừa phải, không nên nhấn mạnh trong các diễn đạt công nghệ. Lưu lượng kế điện trong khoảng đã trở nên 1 trong các cái khoa học được tiêu dùng phổ quát trong 50 năm đề cập trong khoảng lần trước tiên được giới thiệu. Chúng đơn thuần và bởi vì lưu lượng kế điện trong khoảng ko với bộ phận đi lại nên sở hữu khả năng hoạt động trong phổ quát năm qua mà hầu như không cần bảo trì hoặc việc bảo trì cũng rất đơn giản